闵行区环境数据中心架构研究与实现

王冬兴，陈春健，于春鹏

（上海市闵行区环境保护局，上海201100）

闵行区环境数据中心架构研究与实现

王冬兴，陈春健，于春鹏

（上海市闵行区环境保护局，上海201100）

通过分析建立闵行区环境数据中心的必要性，探讨闵行区环境数据中心的建设目标、原则和构建过程、意义、成果和不足，以期对闵行区环境数据进一步进行规范化管理。

环境；数据中心；编码；资源目录

1 构建闵行区环境数据中心的必要性

1.1 数据集中管理的需要

目前，闵行区环境保护局积累了大量的数据，这些数据是闵行区环境保护局多年数据积累的结晶，是环保系统宝贵的资产。因此，对这些数据进行集中规范化和标准化管理，一方面可以保证数据的安全，另一方面也方便数据的查找和使用，为闵行区环境保护局对现有数据进行研究分析打下坚实的基础。

1.2 数据共享的需要

随着每年各类环境业务系统的数据不断更新，积累的数据越来越多。各类业务系统对数据的要求不同，产生的数据成果也不同，致使难以进行数据共享。因此，急需构建环境数据中心，制定一个符合国家现行[3]和满足上海市环境信息化建设的数据标准规范[4]，并要求新建的业务系统必须按照此规范的要求组织数据，同时将以前积累的数据进行规范化整理。这样就可以解决闵行区环保业务系统内部的数据共享问题，也为与上级上海市环境保护局和其他部门进行数据交换打下坚实的基础。

1.3 业务系统建设的需要

随着业务发展的需要，监督管理科、污染防治科、综合计划科、信访办、区监测站、区环境监察支队、区辐射监督站等科室部门都提出建立相应业务系统的要求，主要包括建设项目审批系统、排污许可证系统、环境统计系统、污染源普查应用系统、监测系统、监察系统等。因此，为了避免各业务系统建设的重复投资，急需建立闵行区环境数据中心，为各个业务系统的建设提供数据服务。

2 闵行区环境数据中心建设方法

2.1 确定数据中心建设目标

环境信息资源数据存储中心是环境信息基础性、全局性的信息库；环境信息资源数据管理服务中心满足各种数据应用的需求，实现可信环保信息的随需获取；环境信息资源数据交换中心负责系统内各部门间、上下级单位、环保局与其他单位和公众的信息共享交换；环境管理决策支持中心进行数据组织、建模，提供数据产品。

环境数据中心建设的最终目的是实现和谐共享：将所有环保数据和数据服务驻留在数据中心，形成环保局环境资源的“云”[4]；纵向实现环保局与各镇、省级数据共享交换，横向实现与各业务系统的数据交换，为环保局各业务系统提供高效的环境数据服务；面向服务的架构设计同时为环保局新业务需求的信息化快速实现提供支撑，从而从数据层面打通数据共享通道。

2.2 确定建设原则

2.2.1 以“数字环保”为最终目标

环境数据中心建设的根本在于为环境保护局实现“数字环保”的战略目标打下良好的基础，实现现有多源信息的数字化、空间结构化、网络化和标准化，大力推进信息资源的共享，从总体上把握基础空间数据、各类环境数据的内容、特点以及对信息技术的需求，站在最终实现“数字环保”的战略高度建设系统。

2.2.2 以数据为设计核心，整合环境信息资源

采用各种数据加工处理工具对各类业务数据进行采集、清理、标准化和汇总，并将其进行数据集成，为环境决策和分析应用提供高质量的数据。

2.2.3 严格遵循国家标准和环保行业标准

在开发和设计过程中，环境数据中心应严格遵循国家标准和环保行业标准，并将最新的标准融入到系统的建设过程中，使系统能满足环境保护部的要求。

2.2.4 借鉴典型案例的成功经验

环境数据中心建设借鉴了相关单位的成功案例，包括苏州市、嘉定区、南通市等环境保护局信息系统，总结相关单位的中间应用和关键技术，如数据存储、数据关联、查询统计、权限控制等，特别是借鉴有关数据规范和整合标准的建设经验[5]。这些成功的经验将为该系统的建设和开发提供有力的技术保障。

3 环境数据中心的构建

3.1 数据集成管理

目前，闵行区环境保护局存在环境统计、污染源普查、排污许可证、排污费征收、环境信访系统等多项对污染源信息调查和管理的业务系统，分别由综合计划科、污染防治科、监察支队、信访办等部门负责，导致了企业反复填报，污染源数据存在重复和不一致，数据质量控制难度大等问题。针对该问题，提出了数据集成的综合解决方案，强调数据的整合和关联，基本原则是生成污染源档案唯一编码，同时保留各业务系统原始数据以及相关关联，以适应不同管理要求下的数据应用。

数据集成方案如下：（1）生成污染源唯一编码，关联集团企业、改扩建企业等污染源关联、变更信息，完成企业“身份识别”；（2）标识一套企业唯一基本信息，将企业的基本信息进行匹配，解决因上报不规范、数据来源不同导致的同一企业不同名称，基本信息不匹配的问题；（3）关联不同来源的企业排污指标，支持不同来源污染源排放数据的关联；（4）保存各类源业务系统原始数据，与企业档案关联，满足不同管理要求下的数据应用需求；（5）关联污染源档案与各年环统、申报等业务系统的企业，做到数据可以追溯。

根据集成方案，结合闵行区环境保护局数据现状，建立环境核心数据基础数据库，主要用于存储污染源和环境质量的基本业务数据，包括污染源、环境质量、核与辐射、应急管理、生态环境、政务办公、信息分类及标准代码等方面数据。

3.2 环境中心数据库

中心数据库主要是管理环境数据资源，建立标准数据体系，形成统一的数据库体系，其功能分为：建设一个基础数据库，整合各种环境相关的业务数据，统一为标准的数据结构；针对各种业务系统划分不同的主题数据，为业务系统提供数据存储管理的环境；实现数据传输和信息共享的基础，满足环境保护局内部不同部门间的数据共享要求。

3.3 数据共享服务

数据共享服务包括共享访问服务、查询分析服务和资源目录服务。

3.3.1 数据共享访问服务

通过企业服务总线（ESB）[6]及对应适配器，数据中心可实现单位内部各业务系统之间的数据交换与共享。

3.3.2 数据查询分析服务

数据查询分析服务通过提供报表服务、OLAP服务、数据挖掘以及GIS专题服务等数据加工服务，为数据分析发布体系提供各种形式的数据分析应用功能和数据展现，为局领导、各业务处室以及下辖单位用户提供各自权限的数据综合展现。

3.3.3 资源目录服务

根据环境保护部《环境信息分类与代码》标准，制定符合环境保护部要求和环保局自身实际情况的数据标准和规范，编制科学、合理的环境信息资源目录，对环境数据资源进行适当的分类和编码。编制信息资源目录从初级目录开始，然后沿着从粗到细、从浅入深的方向继续发展。

资源目录服务提供数据发布、管理、下载、搜索等功能，由各部门或科室提供按标准格式整理的环境数据，并设置数据共享级别，用户根据共享级别按规定的流程获取数据。

3.4 数据分析和发布

数据分析发布平台需要考虑完善的框架及其安全性、用户管理、个性化、内容管理、性能和可扩展性、搜索和信息连接等特性。

通过建立数据分析发布平台进行数据产品的发布，为环境管理工作提供良好的展现平台。通过进行权限分配，工作人员可方便查找所需数据，为管理决策提供有效的支持。

数据分析发布平台将统计分析的环境数据按不同属性分不同的模块向用户展示，为用户提供查看和查询的功能。

3.5 后台管理

3.5.1 数据管理

对污染源和环境质量的基本信息、空间数据、代码等数据进行更新、维护，对环境质量评价的模型、指标进行管理，支持业务系统数据的手工录入。

3.5.2 系统管理

系统管理主要用于控制访问系统的用户和权限、管理元数据和资源目录、维护代码表和字典表、监控系统运行、纪录数据修改历史等。

4 初步成果

闵行区环境保护局经过上述设计，于2010年底完成了环境中心数据库的建设，以B/S架构开发了应用界面，并通过了市、区有关环境信息化方面专家的验收。至2011年6月，系统初始数据录入并使用，主要设计构想得以实现，目前运转正常。主菜单为：首页、行政办公（发文管理、会议室管理、订餐管理、信息发布）、基础数据（污染源档案、污染源普查、环境统计）、环境管理（监察计划、专项管理、污染防治、监测计划、监察执法、信访管理、行政处罚、环保规划与计划）、环境监测（污染源、环境质量、污染物配置）、GIS平台（基础图层、污染源、环境质量）、系统管理（用户管理、权限管理、资源管理、字典管理），括号内为二级菜单。

5 系统主要优缺点

闵行区环境数据中心在闵行区环境保护局信息化建设中的位置十分重要，是闵行区环境信息化的基础，可以有效解决业务分块系统的整合与数据共享，实现环保数据的一致性、及时性、完整性、安全性、有效性和准确性。

数据中心主要的优点是实时保存了污染源的监督监测数据、环境质量监测点位的监测数据；局法制委员会讨论案件、确定裁量标准时可以即时查看有关情况，包括拟处罚单位的环保投诉、ISO14001和清洁生产等认证、历史现场监察、排污总量许可、历史监督监测、历史被处罚等情况，减轻了以往法制员和相关职能部门在案件讨论前的大量查询、沟通工作，也几乎杜绝了查询出错情况。

数据中心的主要缺点是：尚未完成对污染源产生（环评审批）至消亡（关闭）全过程环境数据的收录；利用地理信息系统展示数据分析结果的功能尚未开发；增加了审批、监测数据的录入工作量；数据录入界面有待优化。此外，环境监测站需要建立实验室信息管理系统（LIMS），下阶段可扩展开发由数据中心自动抽取监测站LIMS系统结果的功能[7～8]。

[1]王桥，徐富春.环境信息技术与应用[M].北京：化学工业出版社，2001：185-189.

[2]李顺，李京，张波，等.国家环境数据中心建设研究[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会学术年会优秀论文集（下卷）[C].北京：中国环境科学出版社，2007：711-722.

[3]国家环境保护总局.环境信息分类与代码[M].北京：中国环境科学出版社，2008.

[4]王佳隽，吕智慧，吴杰，等.云计算技术发展分析及其应用探讨[J].计算机工程与设计，2010，31（20）：4404-4409.

[5]云南省环境保护厅.加快云南省环境信息化建设积极为环境管理提供优质服务[A].国家环保部办公厅，环境保护信息中心.第一次全国环境信息化工作会议论文集[C].北京：中国环境科学出版社，2010：173-178.

[6]国家环境保护总局.环境信息术语[M].北京：中国环境科学出版社，2008.

[7]王向明，伏晴艳，刘红，等.环境监测实验室信息管理系统建设——以上海市环境监测中心为例[J].环境监测管理与技术，2007，19（4）：4-8.

[8]贺锋萍，徐从富，罗海宁，等.实验室信息管理系统在环境保护领域的建设与应用探讨[J].环境污染与防治，2008，30（12）：90-91，95.

Research and Application of the Construction of Environmental Data Center inminhang District

Wang Dongxing，Chen Chunjian，Yu Chunpeng
（Shanghaiminhang Environmental Protection Bureau，Shanghai 201100，China）

The paper analyzed the necessity of building up the center for environmental data inminhang District,discussed the target,principles,constructing process,significance,achievements and shortages of environmental data center,so as to fulfill further standardized management of environmental data inminhang district.

data；data center；coding；catalogue of resources

X32029

A

1008-813X（2011）06-0018-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.06.005

2011-09-30

王冬兴（1976-），男，江苏启东人，毕业于南京林业大学机械制造专业，环境管理工程师，主要从事环境信息、辐射和固废监管工作。